一种无线烟雾探测器的制作方法

本实用新型涉及一种烟雾探测技术，尤其是涉及一种基于NB-IOT(窄带物联网)无线模块的无线烟雾探测器。

背景技术：

随着经济建设的发展，在家庭、公共区域等场所发生火灾、特殊气体泄漏等给社会带来危害，给国家造成极大的经济损失，给社会带来重大影响。因此如何及时、准确无误预测火灾、空气浓度等成为社会比较关注的问题。

在传统的无线烟雾探测器中大多采用以Zigbee等无线通信的方式作为无线传输，该技术的缺点主要是功耗大，传输距离有限。传输信号不稳定，如果增加Zigbee网关提高信号稳定性则成本大大的增加。因此需要研究一种新型的烟雾探测器来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无线烟雾探测器，基于传输覆盖广、功耗低的NB-IOT无线模块，以实现烟雾的无线探测。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种无线烟雾探测器，包括数据采集单元、与数据采集单元相连的数据处理和传输单元，及与数据处理和传输单元相连的电源管理单元，所述数据处理和传输单元包括与数据采集单元相连的数据处理单元，及与数据处理单元相连的NB-IOT模组，所述NB-IOT模组接天线，所述数据采集单元将采集到的烟雾信息传送给数据处理单元并唤醒数据处理单元；所述数据处理单元在所述烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组从天线发射出去。

优选地，所述数据采集单元包括烟雾传感器和烟雾检测单元，所述烟雾检测单元与烟雾传感器、数据处理单元均相连，所述烟雾传感器将采集到的烟雾信息传送给烟雾检测单元进行模数变换后发送给数据处理单元并唤醒数据处理单元。

优选地，所述无线烟雾探测器还包括与烟雾检测单元相连的报警器，所述数据处理单元在烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生控制信号给报警器报警。

优选地，所述报警器为蜂鸣器。

优选地，所述数据处理和传输单元还包括通过网线进行烟雾探测器的组网的集中控制数据传输口，所述集中控制数据传输口与数据处理单元连接。

优选地，所述集中控制数据传输口为集中控制RJ45。

优选地，所述数据处理和传输单元还包括用于对烟雾探测器进行开启、关闭的开关量输出单元，所述开关量输出单元与数据处理单元相连。

优选地，所述开关量输出单元为手动控制的开关量输出单元。

优选地，所述电源管理单元包括锂电池和DC-DC转换模块。

优选地，所述数据处理单元为单片机。

本实用新型的有益效果是：

1、通过在无线烟雾传感器中采用NB-IOT模组的通信方式实现信息传输，由于NB-IOT模组可以与现有蜂窝基站复用，不会占用过多的通信网络资源，同时网络资费相对较低；同时，由于采用了现有的蜂窝基站，因此告警信息承载在移动通信网络中可以实现远距离传输，另外，NB-IOT模组在PSM(睡眠状态)下的最大耗流为5uA，PSM主要目的是降低模块功耗，延长电池的供电时间。可以解决现有采用ZigBee模块存在的功耗大、传输距离受限问题。

2、NB-IOT模组采用定时周期上报及本地事件触发的报警机制，大大简化了信令交互，且其信号可穿透能力强；另外由于NB-IOT具备深度覆盖的特性，无需信号中继，可很方便的用于城市地下2～3米处的地下管道的烟雾探测。

附图说明

图1是本实用新型无线烟雾探测器的结构框图；

图2是本实用新型实施例无线烟雾探测器的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型所揭示的一种无线烟雾探测器，采用NB-IOT模组，实现烟雾探测器告警信息的低功耗传输、传输覆盖范围远等效果。

结合图1和图2所示，本实用新型所揭示的一种无线烟雾探测器，包括数据采集单元、数据处理和传输单元、电源管理单元和天线，其中，数据采集单元与数据处理和传输单元相连，其将采集到的烟雾信息传送给数据处理和传输单元并唤醒数据处理和传输单元，数据处理和传输单元在探测到烟雾告警时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组无线发射出去。

具体地，数据采集单元包括烟雾传感器和与烟雾传感器相连的烟雾检测单元，烟雾传感器用于探测烟雾信息，若检测到烟雾，则将检测到的烟雾信息传输给烟雾检测单元；烟雾检测单元将接收到的烟雾信息进行模数变换(A/D变换)后，主动发送中断给数据处理和传输单元并唤醒数据处理和传输单元。

数据处理和传输单元包括数据处理单元和NB-IOT模组，数据处理单元与烟雾检测单元相连，NB-IOT模组与数据处理单元、天线均相连。数据处理单元在判断接收到的烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生告警信息并将告警信息通过NB-IOT模组从天线发射出去。具体地，数据处理单元在预设的时间内，若没有检测到烟雾信息，则其进入睡眠状态，目的是降低功耗。且在进入睡眠状态前使能RTC(Real-Time Clock，实时时钟)唤醒，当RTC计时超时(即判断接收到的烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时)则发送中断唤醒数据处理单元。本实施例中，数据处理单元接收中断并唤醒后检测其中断IO引脚是否为高电平，若是，则判断有烟雾告警，产生告警信息并传输给NB-IOT模组，NB-IOT模组将告警信息通过其自身的无线通道从天线发送出去，由天线将告警信息上报给上游服务器或后台管理中心进行处理。

优选地，数据处理单元实施例时可采用单片机实现。

进一步地，数据处理和传输单元还可包括集中控制数据传输口，其主要作用是通过网线进行烟雾探测器的组网。集中控制数据传输口实施例时可优选采用集中控制RJ45实现。

进一步地，数据处理和传输单元还可包括开关量输出单元，其主要作用是用于对烟雾探测器进行开启、关闭。开关量输出单元实施例时可优选采用手动控制的开关量输出单元。

进一步地，无线烟雾探测器还包括与烟雾检测单元相连的报警器，数据处理单元在检测烟雾信息超过其预设的烟雾报警门限时，产生控制信号给报警器报警。报警器实施例时可优选采用蜂鸣器。

电源管理单元与数据处理单元相连，主要用于对无线烟雾探测器进行供电。具体地，电源管理单元包括锂电池和DC-DC(直流转直流)转换模块。上述数据处理单元在睡眠状态下时，由于烟雾报警器采用的是电池供电，所以睡眠有助于降低烟雾报警器的功耗，可以延长电池供电时间。

优选地，本实用新型采用NB-IOT模组替换现有的ZigBee模组进行烟雾告警信息的无线传输。NB-IOT模组本身的主要特点：可以与现有蜂窝基站复用、可使用现有运营商频段、实现远距离传输、传输速率＜100Kbps、连接数量200K/Cell、终端电池工作时间可达10年、成本低。

在实际应用当中，由于无线烟雾探测器使用NB-IOT模组在800MHz或900MHz频段上进行通信，所以实际使用中可以与现有蜂窝基站复用，不会占用过多的通信网络资源，同时网络资费相对较低。又由于采用了现有的蜂窝基站，因此告警信息承载在移动通信网络中可以实现远距离传输。NB-IOT模组在PSM(睡眠状态)下的最大耗流为5uA，PSM主要目的是降低模块功耗，延长电池的供电时间。

利用NB-IOT的本身技术特点，将其应用到无线烟雾探测器的无线传输单元。由于NB-IOT是广域覆盖的，在实际使用中不需要为单独部署调试网络花费精力；其次，NB-IOT采用定时周期上报及本地事件触发的报警机制，大大简化了信令交互，且其信号可穿透能力强；另外，由于NB-IOT具备深度覆盖的特性，无需信号中继，可很方便的用于城市地下2～3米处的地下管道的烟雾探测。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。